Elektrická trakcia
Prednosti elektrickej trakcie
Už s vynálezom elektromotora vznikla snaha využiť jeho vlastnosti k pohonu cestných a koľajových vozidiel. Použitím elektrickej energie privádzanej k dráhe pre pohon vozidiel vzniká nový druh mechanizovanej pozemnej dopravy, nazývaný elektrická vozba. S elektrickou vozbou je úzko spätý pojem elektrická trakcia, ktorým vyjadrujeme spôsob pohonu hnacích kolies vozidla elektromotorom, nazývaným preto trakčný motor. Vozidlá s elektrickou trakciou sú teda všetky hnacie vozidlá s elektrickým pohonom hnacích kolies, bez ohľadu na to, ako im je elektrická energia privádzaná, či z vonku, prostredníctvom trolejí alebo tretej koľajnice, alebo či majú vlastný zdroj energie. Zdrojom môže byť akumulátorová batéria, dieselelektrické alebo turboelektrické sústrojenstvo apod.
Výhody elektrickej trakcie nie sú len hospodárske, ale predovšetkým aj technické. Použitie jednosmerného sériového motoru umožňuje zväčšiť prepravnú výkonnosť, pretože sériový trakčný motor má veľký točivý moment., tj. Vyvinie veľkú silu na obvode hnacích kolies. Tým umožní rýchly rozjazd a rýchlejšiu jazdu do stúpania než pri parnej prevádzke.
Nevýhody elektrickej prevádzky sú predovšetkým v zvýšených investičných nákladoch. Elektrické lokomotívy sú drahšie než parné. Je nutné stavať vrchné vedenia a napájacie stanice, ktoré pri parnej prevádzke nie sú.
Triedenie podľa sústavy prúdu, ktorým je napájaná prívodná trolej
Elektrické dráhy jednosmerné pre napätie:
250 V pre banské hlbinné dráhy
600 V pre mestské koľajové a trolejové dráhy (električky, trolejbusy)
750 V pre mestské rýchle dráhy a pre podzemné dráhy
1500 V pre hlavné a miestne priemyslové dráhy
3000 V pre hlavné a predmestské dráhy
Elektrické dráhy jednofázové normálneho kmitočtu pre napätia:
15 000 V, 50 Hz pre hlavné dráhy (Maďarsko)
20 000 V, 50 Hz pre hlavné dráhy (Nemecko, Francúzsko)
Elektrické dráhy trojfázové nízkeho kmitočtu pre napätie:
3 300 V, 15 Hz pre hlavné dráhy (Taliansko)
Triedenie podľa spôsobu, akým je vozidlu dodávaná elektrická energia
Elektrická trakcia závislá, pri ktorej je elektrická energia privádzaná do vozidla z vonku pomocou trakčného vedenia. Pohyb vozidla je závislý na dodávke trakčného prúdu z troleje. Elektrická trakcia nezávislá, pri ktorej je zdroj energie na samotnom vozidle, takže jeho pohyb je na prívode elektrickej energie nezávislý.
Trakčné vozidlá
Trolejbus je hnacie vozidlo na pneumatikách pre jazdu na cestách. Tvarom sa podobá autobusu, je však napájaný z dvojitého trolejového vedenia, z ktorého odoberá prúd pomocou dvoch zberačov, umožňujúcich pohyb vozidla do strán (asi 4m od osi vedenia).
Električka je hnacie vozidlo na koľajniciach. Je napájaná z jednoduchého trolejového vedenia pomocou zberača, prúd je odvádzaný koľajnicami.
Lokomotíva je hnacie vozidlo slúžiace k preprave a posunovaniu vlakov. Lokomotívy sú napájané z jednoduchého a u niektorých sústav aj z dvojitého trolejového vedenia. Prúd je znovu odvádzaný koľajnicami. Pre posunovaciu službu sa používa lokomotíva s vlastným zdrojom energie, ktorým je buď akumulátorová batéria alebo dieselelektrické sústrojenstvo.
Vozidlá pre jednosmernú sústavu
Trolejové vedenie je napájané jednosmerným prúdom, ktorým sú rovnako napájané aj trakčné motory. Do tejto skupiny patria trolejbusy a električky, ktoré sú napájané z trolejového vedenia napätím 500 – 750 V, ďalej priemyslové lokomotívy s napätím v troleji 1000 – 1500 V a lokomotívy a motorové vozy pre hlavné a predmestské dráhy s napätím troleje 1500 – 3000 V. Trakčné motory sú spravidla napájané priamo z troleje a regulácia rýchlosti je skupinovým radením motorov (spojenie do série, spojenie sériovo-paralelné a paralelné) a radením rozjazdových odporov.
Vozidlá pre jednofázovú sústavu normálneho kmitočtu
Prúd je privádzaný jednoduchou trolejou pri napätí 10 až 25 kV, 50 Hz zo staníc napájaných z normálnej rozvodnej siete cez transformátory.
Napájanie trakčných motorov je rôznymi spôsobmi:
a) Jednofázový prúd je menený v lokomotíve na trojfázový. Lokomotívy majú trojfázové trakčné motory. Premena na trojfázový prúd sa deje v asynchrónnom meniči fáz na lokomotíve. Rýchlosť sa reguluje prepínaním počtu pólov a v medzistupňoch radením odporov v okruhu kotvy.
b) Jednofázový prúd je menený v lokomotíve na jednosmerný. Napätie troleje je 15 až 25 kV, 50 Hz. Na lokomotíve je odbočkový autotransformátor znižujúci napätie troleje na napätie vhodné pre trakčné motory.
|
